Resumen tema 2 ecología 1, Resúmenes de Ecología

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TEMA 2. INTERACCIONES ORGANISMO൞MEDIO AMBIENTE. FACTORES

CLIMÁTICOS

INTRODUCCIÓN

Se considera que un organismo está adaptado a un ambiente cuando es capaz de desarrollarse y reproducirse en esas condiciones ambientales.

La relación entre organismo y medio ambiente viene determinada por el principio de selección natural , por el que únicamente los individuos adaptados a su ambiente son capaces de sobrevivir y reproducirse, transmitiendo a sus descendientes aquellos rasgos hereditarios que le han permitido adaptarse mejor.

Los factores ambientales abióticos se pueden dividir en:

**1. Factores climáticos

2. Factores hidrográficos
3. Factores edáficos**

CONCEPTO DE HOMEOSTASIS

Homeostasis : Principio según el cual los organismos mantienen sus condiciones internas constantes frente a los cambios externos. Para ello, los organismos necesitan intercambios de energía y materia con el medio físico que realizan mediante un mecanismo de retroalimentación o feedback.

Los organismos presentan sistemas de retroalimentación negativa que tienden a contrarrestar los cambios cuando se produce la modificación de un parámetro para volver al valor inicial. Estos mecanismos son los que mantienen el equilibrio interno de los organismos.

Los mecanismos de retroalimentación positiva refuerzan los cambios, de forma que el parámetro tiende a valores más alejados del normal.

Los animales de sangre caliente (mamíferos y aves) son homeotermos porque mantienen sus temperatura constante independientemente de la Tª exterior utilizando el calor producido en su interior ( endotermos ).

Los animales de sangre fía son poiquilotermos , como reptiles, anfibios, peces, insectos y todos los invertebrados; y tienen una temperatura corporal que varía con la del medio ambiente. Regulan su temperatura corporal mediante mecanismos externos (son ectotermos ) porque su fuente de calor no es interna y dependen del medio ambiente.

REGLAS TÉRMICAS

Para los homeotermos (y algunos poiquilotermos) se han desarrollado una serie de reglas, con muchas excepciones, referidas a la relación de la forma y el tamaño del organismo con respecto a la temperatura exterior.

Regla de Bergmann : Establece que los animales de una misma especie son, por término medio, de mayor tamaño en los países fríos. Válida para aves y mamíferos.

Regla de Allen : Los apéndices corporales (orejas, hocico, cola) de los animales de una especie o de una familia son relativamente de menor tamaño en zonas frías. Aplicaciones amplias.

Regla de Gloger : Relaciona la pigmentación con la temperatura y la humedad; de modo que climas cálidos y húmedos favorecen la pigmentación parda y negra

TOLERANCIA AMBIENTAL Y PUNTO ÓPTIMO

Tolerancia ambiental : Rango de una variable (Tª, humedad, pH, etc.) dentro del cual un organismo puede vivir.

Límites de tolerancia : Son los rangos máximos y mínimos que un organismo puede tolerar y que determinan su presencia en un ambiente determinado.

Ley de tolerancia de Shelford’s : “La distribución de una especie está controlada por el factor medioambiental para la cual el organismo tiene el rango de tolerancia más estrecho”.

Valencia ecológica : Es el intervalo o rango de tolerancia de una especie respecto a un factor determinado (humedad, luz, temperatura, etc.)

Para indicar el rango de tolerancia de los organismos en su ambiente, se utilizan los prefijos esteno- y euro- , que significan estrecho y amplio.

Según la amplitud de la valencia ecológica , las especies se clasifican en:

• Euriocas : poseen valencias ecológicas grandes, pudiendo colonizar muchos ambientes diferentes.
• Estenoicas : Especies con curvas de tolerancia estrechas.

Ejemplos:

Organismos estenotermos , rango de tolerancia estrecho frente a la temperatura; euritermos , con rango de tolerancia amplio frente a la Tª.

Organismos esetenohalinos o estenohigros , estrecha tolerancia a la salinidad o a la humedad. En contraposición, organismos eurihalinos o eurihigros.

Gráficamente, se puede ver la respuesta de un organismo a un determinado factor ambiental, existiendo un punto óptimo que corresponde a la mejor respuesta del organismo. Este punto es difícil de definir y de mantener (los ambientes no son 100% estables), por lo que se habla de rango óptimo , que es un intervalo donde la respuesta del organismo es adecuada.

La distancia máxima entre el Sol y la Tierra es de 152,6·10^6 km, y se denomina afelio , coincidiendo con el solsticio de verano en el H. Norte (el día más largo y la noche más corta. 21/06).

En los equinoccios , los dos polos se encuentran a la misma distancia del Sol, y los días tienen la misma duración que las noches (21 de marzo y 23 de septiembre).

El plano de la órbita de la Tierra se denomina plano de la eclíptica. El eje de rotación de la Tierra tiene una inclinación respecto al plano de la eclíptica de 23º 27’. Esta inclinación es la que determina la sucesión de las estaciones.

La distancia entre la Tierra y el Sol es la responsable de la duración del invierno ( días) y del verano (94 días) en el Hemisferio Norte.

Como consecuencia del movimiento de traslación de la Tierra alrededor del Sol, se diferencian grandes zonas térmicas y climáticas:

• Una cálida en la zona intertropical
• Dos templadas en las latitudes medias de ambos hemisferios
• Dos frías o polares.

BALANCE DE ENERGÍA DE LA TIERRA

La radiación solar corresponde a una parte del espectro electromagnético:

• Fuera de la atmósfera: 7% de R. U., 47% de R. visible y 46% de R. I.
• En la superficie terrestre: 4% R. U., 46% R. V. y 50% R. I.

Ley de Wein : Para un cuerpo negro, el máximo de longitud de onda es inversamente proporcional a su temperatura absoluta.

El Sol, con un Tª de 6.000K, emite radiación con una longitud de onda corta comprendida en la región visible del espectro (400-700nm) y con una longitud de onda máxima de 483nm.

La Tierra, con una Tª de 285K, emite su energía con una longitud de onda larga (máx. 10.000nm) correspondiente a la región del infrarrojo

Ley de Stefan-Boltzman : Permite calcular la radiación que producirá un cuerpo según su temperatura. El índice de radiación es proporcional a la cuarta potencia de la temperatura absoluta en grados K de ese cuerpo ї Los objetos irradian más energía cuanto más caliente sean.

Efecto invernadero : La atmósfera absorbe parte de la radiación emitida por la Tierra y la reirradia a la superficie terrestre, elevando su temperatura. Gases invernadero: vapor de agua, CO 2 , CH 4 , O 3 , etc.

Insolación : Es la cantidad de energía por unidad de tiempo y área que llega perpendicularmente a la superficie terrestre. Se mide en W/m^2.

Constante solar : Es la cantidad de radiación promedio que llega al límite superior de la atmósfera. Es de 1.367 W/m^2.

De la energía emitida por el Sol hacia la Tierra:

• El 31% es reflejada (el 25% por las nubes y la atmósfera y el 6% por la superficie terrestre)
• El 69% es absorbida (el 23% por las nubes y la atmósfera y el 46% por la superficie terrestre)

CIRCULACIÓN ATMOSFÉRICA

El calentamiento irregular que recibe la superficie de la Tierra provoca variaciones de la temperatura atmosférica y diferencias de presión que determinan la circulación atmosférica.

La circulación atmosférica consiste en un modelo de tres células de convección o células de Hanley.

El efecto denominado fuerzas de Coriolis impide que las masas de aire vayan directamente desde el Ecuador a los polos debido a la rotación de la Tierra sobre su eje. Esto provoca unos cinturones de viento en cada uno de los hemisferios de la Tierra:

• Los vientos alisios del este (cerca del Ecuador)
• Los vientos del oeste (latitudes medias)
• Los vientos polares del este (regiones polares)

El modelo de las células de convección supone también la formación de zonas de alta o baja presión:

• Zona de convergencia intertropical (ZCIT): Se forma cuando el aire caliente y húmedo asciende desde el Ecuador, forma nubes de condensación y precipitaciones
• Zona de alta presión subtropical : A una latitud de 30º, el aire se enfría y desciende formando una zona de altas presiones, donde las precipitaciones son escasas. A esta latitud se encuentran los grandes desiertos.
• Zonas de bajas presiones subpolares : A 45º-60º de latitud, existe una zona de bajas presiones debido a la convergencia de los vientos polares del este y del oeste.

CORRIENTES OCEÁNICAS

Las corrientes oceánicas son movimientos de masas de agua debidos a la acción de los vientos y a las corrientes oceánicas (desplazamientos originados por las diferencias de Tª y composición salina de las aguas oceánicas).

La acción de las corrientes oceánicas junto con la circulación atmosférica permiten que las Tas^ de la Tierra no sean extremas.

Las corrientes profundas se producen en los océanos por diferencias de densidad (aguas más frías o con mayor salinidad, son más densas y se hunden), creándose corrientes verticales.

Los desiertos se encuentran en zonas de anticiclones subtropicales, donde el aire frío desciende y se calienta absorbiendo agua de la superficie y creando condiciones de aridez. Hay dos cinturones de desiertos: uno a lo largo del Trópico de Cáncer (H. Norte) y otro a los largo del Trópico de Capricornio (H. Sur).

LUZ

De la radiación fotosintéticamente activa (luz visible) que reciben las plantas, es reflejada entre el 6-20%, reflejan también el 70% de R.I. y el 3% de la R.U.

El color verde de las hojas es debido a la reflexión de la luz verde y la absorción del violeta, azul y rojo.

La densidad foliar (o cantidad de hojas) está relacionada con la superficie foliar , que es el área superficial de una o las dos caras de una hoja.

Para determinar la cantidad de luz que llega al suelo hay que calcular el índice de superficie foliar (ISF) , que es el cociente entre la superficie foliar del total de las hojas y la superficie de un área de suelo:

ISF =

superfice foliar (m^2 ) superficie del suelo (m^2 )

Cuanto mayor es el ISF, menor cantidad de luz llega al suelo.

Punto de compensación de luz : Es un nivel de luz en el cual la tasa de absorción de CO 2 utilizado en el proceso de fotosíntesis es igual a la tasa de pérdida en la respiración.

Punto de saturación de luz : Es el punto en el que el aumento de luz no repercutirá en un incremento de la tasa de fotosíntesis.

CLASIFICACIÓN DE LOS CLIMAS. BIOMAS

Se estudian dos clasificaciones:

Clasificación de climas por H. Walter : en función de dos variables: Tª y precipitaciones.

Clasificación de R. H. Whittaker : Relaciona los principales biomas o comunidades de plantas y animales característicos de cada región climática que viven en condiciones ambientales similares, con respecto a las variables climáticas de Tas^ y precipitaciones medias anuales.

Preguntas de examen Explique las principales diferencias entre los animales homeotermos y poiquilotermos. Explique en qué consisten las denominadas reglas térmicas. Explique qué es la tolerancia ambiental y las diferencias entre las especies euriocas y estenoicas.